九堡大桥拼装线形控制及整体顶推应力监测分析

作     者：沈利栋 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：叶贵如;张治成

授予年度：2011年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：梁拱组合桥梁 拼装 线形控制 整体顶推 仿真模拟 应力监测 

摘      要：杭州市九堡大桥主桥为三跨连续异型梁拱组合体系拱桥,采用岸上逐跨拼装并整体顶推到位的施工工艺,而大跨连续梁拱组合体系拱桥采用整体顶推法施工在国内外还没先例。九堡大桥主桥集大跨、空间异型、宽桥面于一体,施工要求高,技术难度大,且无相关资料可借鉴,因此对岸上拼装过程中梁拱等重要受力构件的线形控制及整体顶推时结构的应力进行监测是实现主桥拼装及顶推顺利完成的保证。本文以九堡大桥主桥梁拱拼装及整体顶推施工过程为背景,对主桥梁拱拼装线形控制的内容和过程及主桥整体顶推施工的仿真模拟和应力监测进行了初步的分析和研究。 本文首先论述了主桥梁拱拼装施工所采用的线形控制方法,并根据该方法确定了主桥拼装施工的线形控制流程。然后较详细的说明了主桥主纵梁及主副拱拼装节段控制测点的坐标计算方法,并根据测点坐标理论计算值进行现场控制,通过测点实测值与理论值的对比,验证了本桥所采用的线形控制方法具有较好的适用性,梁拱的线形控制达到了较好的效果。 其次,简要介绍了主桥三跨梁拱组合结构的整体顶推施工方案及工法原理,并针对主桥的结构特点,利用有限元软件MIDAS建立了该桥的空间有限元模型,然后对主桥三轮整体顶推施工过程进行仿真模拟,最后给出了主桥结构应力仿真模拟结果,仿真计算结果可为主桥顶推施工应力监测提供理论支持。 最后,介绍了主桥整体顶推施工阶段的应力监测方案,主要包括监测所需的应变传感器、应变采集系统及监测技术方法,并通过顶推施工仿真计算结果合理地选择了各重要构件的测试截面及测点位置,然后对主桥结构整体顶推全过程进行了应力监测,根据监测结果详细分析了结构各关键截面顶推过程中的应力变化规律。本文结果可为以后同类型拱桥的整体顶推施工提供参考。